RUDN Journal of MedicineRUDN Journal of MedicineВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина2313-02452313-0261Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)4608610.22363/2313-0245-2025-29-3-312-320OZADDVONCOLOGYОНКОЛОГИЯResearch ArticleKilling potential of circulating neutrophils in renal tumorsКиллинговый потенциал циркулирующих нейтрофилов при опухолях почкиhttps://orcid.org/0000-0002-3908-08401240-5547MyagdievaIlseya R.МягдиеваИ. Р.ilseya2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7559-52468564-4253AbakumovaTatyana V.АбакумоваТ. В.ilseya2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5475-70317093-3564DolgovaDinara R.ДолговаД. Р.ilseya2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0000-8641-2580GorshkovOleg Yu.ГоршковО. Ю.ilseya2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5117-13827285-8939GeningTatyana P.ГенингТ. П.ilseya2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0007-4801-3248GalievaGaliya V.ГалиеваГ. В.ilseya2015@yandex.ruUlyanovsk State UniversityУльяновский государственный университетRegional Clinical Oncologic CenterОбластной клинический онкологический диспансер25092025293ONCOLOGYОНКОЛОГИЯ31232025092025Copyright ©; 2025, Myagdieva I.R., Abakumova T.V., Dolgova D.R., Gorshkov O.Y., Gening T.P., Galieva G.V.Copyright ©; 2025, Мягдиева И.Р., Абакумова Т.В., Долгова Д.Р., Горшков О.Ю., Генинг Т.П., Галиева Г.В.2025Myagdieva I.R., Abakumova T.V., Dolgova D.R., Gorshkov O.Y., Gening T.P., Galieva G.V.Мягдиева И.Р., Абакумова Т.В., Долгова Д.Р., Горшков О.Ю., Генинг Т.П., Галиева Г.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/46086

Relevance. Currently, the study of the role of neutrophils in the development of renal cancer is of considerable interest. The study of the immunopathogenesis of renal cancer is determined by the need to use combined treatment with immunotherapy. It is known that neutrophils have both pro- and antitumor properties, which are associated with the level of surface receptors CD11b, CD16, CD63, CD66b and the killing activity of neutrophils. The aim of the study was to assess the killing potential of circulating neutrophils in renal tumors. Materials and Methods. The object of the study was circulating neutrophils of patients with verified renal cancer (n  =  74), patients with renal benign neoplasms (n  =  18) and conditionally healthy donors (n  =  22). The study of the phenotype of the isolated neutrophils was carried out by flow cytometry. Neutrophil extracellular traps were counted using the method by I.I. Dolgushin. Results and Discussion. Analysis of the percentage of neutrophil extracellular traps showed an increase in their number in the groups of patients with renal cancer, both stages I–II and III–IV, relative to the control group and the group of patients with renal benign neoplasms. An increase in the neutrophil trap index was found in the groups of patients with renal cancer stages I–II and III–IV relative to the control group and the group of patients with renal benign neoplasms. When assessing the phagocytic activity and the phagocytic activity index, a significant increase in these indicators was found in the groups of patients with renal cancer relative to the control group and the group of patients with renal benign neoplasms. A correlation was found between the percentage of neutrophil extracellular traps (r  =  0.438, p = 0.001), the phagocytic activity (r = 0.431, p = 0.001) and the phagocytic activity index (r = 0.507, p = 0.001) of neutrophils and the stage of renal cancer. A significant increase in the percentage of neutrophils expressing CD66b receptors was found both at the initial and widespread stages of renal cancer relative to the group with renal benign neoplasms and the control group. Multivariate Cox regression revealed an increase in the risk of renal cancer with an increase in CD66b expression, the neutrophil extracellular traps index, the phagocytic activity and the phagocytic activity index of circulating neutrophils (R2 = 0.728, χ² = 58.1, p = 0.001). For differential diagnostics between renal benign neoplasms and renal cancer, the percentage of CD66b+ neutrophils, the neutrophil extracellular traps index, the phagocytic activity of neutrophils and the phagocytic activity indexneutrophils demonstrated statistical significance together. The area under the curve (AUC) of the model was 0.983, and could be diagnosed with a probability of 94.3% (Spec. = 0.889, Sens. = 0.962). Conclusion. Thus, an increase in CD66b+ neutrophils and activation of extracellular trap release indicate an increase in the killing activity of neutrophils in renal cancer. Simultaneous determination of the amount of CD66b+ neutrophils, the index of neutrophil extracellular traps, phagocytic activity and the index of phagocytic activity can be used for differential diagnosis between the renal benign neoplasms and renal cancer.

Актуальность. В настоящее время значительный интерес представляет изучение роли нейтрофилов в развитии рака почки. Исследование иммунопатогенеза рака почки определяется необходимостью использования комбинированного лечения с применением иммунотерапии. Известна способность нейтрофилов проявлять как про- так и противоопухолевые свой­ства, которые связаны с уровнем поверхностных рецепторов CD11b, CD16, CD63, CD66b и киллинговой активностью нейтрофилов. Цель — оценить киллинговый потенциал циркулирующих нейтрофилов при опухолях почки. Материалы и методы. Объектом исследования явились циркулирующие нейтрофилы пациентов c верифицированным раком почки (n = 74), пациентов с доброкачественными новообразованиями почки (n = 18) и условно здоровых доноров (n = 22). Исследование фенотипа выделенных нейтрофилов проводили методом проточной цитометрии. Подсчет внеклеточных нейтрофильных ловушек проводили по методу Долгушина И.И. Результаты и обсуждение. Анализ процента внеклеточных нейтрофильных ловушек показал увеличение их количества в группах пациентов с раком почки, как I–II, так и III–IV стадий относительно группы контроля и группы пациентов с доброкачественными новообразованиями почки. Было обнаружено повышение индекса нейтрофильных ловушек в группах пациентов с раком почки I–II и III–IV стадий относительно контрольной группы и группы пациентов с доброкачественными новообразованиями почки. При оценке фагоцитарной активности и индекса фагоцитарной активности было обнаружено значимое увеличение данных показателей в группах пациентов с раком почки относительно контрольной группы и группы пациентов с доброкачественными новообразованиями почки. Обнаружена корреляционная связь между процентом внеклеточных нейтрофильных ловушек (r = 0,438, p = 0,001), фагоцитарной активностью (r = 0,431, р = 0,001) и индексом фагоцитарной активности (r = 0,507, р = 0,001) нейтрофилов со стадией рака почки. Установлено значимое повышение процента нейтрофилов, экспрессирующих рецепторы CD66b как на начальных, так и на распространенных стадиях рака почки относительно группы с доброкачественными новообразованиями почки и группы контроля. В мультивариантной регрессии Кокса выявлено возрастание риска возникновения рака почки при повышении экспрессии CD66b, индекса внеклеточных нейтрофильных ловушек, фагоцитарной активности и индекса фагоцитарной активности циркулирующих нейтрофилов (R2 = 0,728, χ² = 58,1, р = 0,001). Для дифференциальной диагностики между доброкачественными новообразованиями почки и раком почки статистическую значимость демонстрировали совместно процент CD66b+ нейтрофилов, индекс внеклеточных нейтрофильных ловушек, фагоцитарной активности нейтрофилов и индекса фагоцитарной активности. Площадь под кривой (AUC) модели составила 0,983, и рак почки мог быть диагностирован с вероятностью 94,3% (Spec. = 0,889, Sens. = 0,962). Выводы. Таким образом, увеличение CD66b+ нейтрофилов и активация высвобождения внеклеточных ловушек свидетельствует о повышении киллинговой активности нейтрофилов при раке почки. Одновременное определение количества CD66b+ нейтрофилов, индекса внеклеточных нейтрофильных ловушек, фагоцитарной активности и индекса фагоцитарной активности может использоваться для дифференциальной диагностики между доброкачественными новообразованиями почки и рака почки.

neutrophilsrenal cancerCD11bCD16CD66bCD63neutrophil extracellular trapsнейтрофилырак почкиCD11bCD16CD66bCD63внеклеточные нейтрофильные ловушкиSalnikova SV, Slavyanskaya TA. A modern view on the problem of treatment of urothelial cancer. RUDN Journal of Medicine (in Russian). 2018;22(4):365–386. doi: 10.22363/2313-0245-2018-22-4-365-386.Сальникова С.В., Славянская Т.А. современный взгляд на проблему лечения уротелиального рака // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2018. Т. 22. № 4. C. 365–386. doi: 10.22363/2313-0245-2018-22-4-365-386.Savchenko AA, Borisov AG, Kudryavtsev IV, Gvozdev II, Moshev AV. Immunophenotype and metabolism are linked in peripheral blood neutrophils from patients with kidney cancer. Medical Immunology. 2020;22(5):887–896. doi:10.15789/1563–0625-IAM‑2037Rosellini M, Marchetti A, Mollica V, Rizzo A, Santoni M, Massari F. Prognosticandpredictivebiomarkersforimmunotherapy in advanced renal cell carcinoma. Nat Rev Urol. 2023;20(3):133–157. doi: 10.1038/s41585-022-00676-0Chudilova GA, Nesterova IV, Kovaleva SV, Lomtatidze LV. Regulatory cytokine effects in vitro on the phenotype of subpopulations CD62L+CD63-, CD62L+CD63+ and microbicidal activity of neutrophilic granulocytes in patients with colorectal cancer. RUDN Journal of Medicine (in Russian). 2020;24(4):304–314. doi: 10.22363/2313-0245-2020-24-4-304-314.Чудилова Г.А., Нестерова И.В., Ковалева С.В., Ломтатидзе Л.В. Особенности влияний in vitro регуляторных цитокинов на фенотип субпопуляций CD62L+CD63-, CD62L+CD63+ и микробицидную активность нейтрофильных гранулоцитов пациентов с колоректальным раком // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2020. Т. 24. № 4. C. 304–314.Evrard M, Kwok IWH, Chong SZ, Teng KWW, Becht E, Chen J, Sieow JL, Penny HL, Ching GC, Devi S, Adrover JM, Li JLY, Liong KH, Tan L, Poon Z, Foo S, Chua JW, Su IH, Balabanian K, Bachelerie F, Biswas SK, Larbi A, Hwang WYK, Madan V, Koeffler HP, Wong SC, Newell EW, Hidalgo A, Ginhoux F, Ng LG. Developmental analysis of bone marrow neutrophils reveals populations specialized in expansion, trafficking, and effector functions. Immunity. 2018;48(2):364–379. doi: 10.1016/j.immuni.2018.02.002Nesterova IV, Kolesnikova NV, Chudilova GA, Lomtatidze LV, Kovaleva SV, Evglevsky AA, Nguyen TDL. The new look at neutrophilicg ranulocytes: rethinking old dogmas. Part 2. Infektsiya I immunitet. 2018;8(1):7–18. (In Russian) doi: 10.15789/2220-7619-2017-3-219-230.Нестерова И.В., Колесникова Н.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Ковалева С.В., Евглевский А.А., Нгуен Т.З.Л. Новый взгляд на нейтрофильные гранулоциты: переосмысление старых догм. Часть 2 // Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8. No 1. С. 7–18.Nesterova IV, Chudilova GA, Kovaleva SV, Rusinova TV, Pavlenko VN, Tarakanov VA, Barova NK, Malinovskaya VV. Contradictory effect of recombinant interferon α2b on the non-transformed and transformed phenotypes of functionally significant subpopulations of neutrophilic granulocytes in vitro Immunologiya. 2020;41(2):124–134. (In Russian) doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-2-124-134.Нестерова И.В., Чудилова Г.А., Ковалева С.В., Русинова Т.В., Павленко В.Н., Тараканов В.А., Барова Н.К., Малиновская В.В. Неоднозначное влияние рекомбинантного интерферона α2b на нетрансформированный и трансформированный фенотип функционально значимых субпопуляций нейтрофильных гранулоцитов в эксперименте in vitro. Иммунология. 2020. Т. 41. No 2. C. 112–124. doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-2-124-134.Rice CM, Davies LC, Subleski JJ, Maio N, Gonzalez-­Cotto M, Andrews C, Patel NL, Palmieri EM, Weiss JM, Lee JM, Annunziata CM, Rouault TA, Durum SK, McVicar DW. Tumour-­elicited neutrophils engage mitochondrial metabolism to circumvent nutrient limitations and maintain immune suppression. Nat Commun. 2018;9(1):5099. doi: 10.1038/s41467-018-07505-2Kanamaru R, Ohzawa H, Miyato H, Matsumoto S, Haruta H, Kurashina K, Saito S, Hosoya Y, Yamaguchi H, Yamashita H, Seto Y, Lefor AK, Sata N, Kitayama J. Low density neutrophils (LDN) in postoperative abdominal cavity assist the peritoneal recurrence through the production of neutrophil extracellular traps (NETs). Sci Rep. 2018;8(1):632. doi: 10.1038/s41598-017-19091-2Pruchniak MP, Ostafin M, Wachowska M, Jakubaszek M, Kwiatkowska B, Olesinska M, Zycinska K, Demkow U. Neutrophil extracellular traps generation and degradation in patients with granulomatosis with polyangiitis and systemic lupus erythematosus. Autoimmunity. 2019;52(3):126–135. doi: 10.1080/08916934.2019.1631812Becker RC. COVID‑19‑associated vasculitis and vasculopathy.J. Thromb. Thrombolysis. 2020;50:499–511. doi: 10.1007/s11239-020-02230-4.Cedervall J, Hamidi A, Olsson AK. Platelets. NETs and cancer.Thromb. Res. 2018;164:148–152. doi: 10.1016/j.thromres.2018.01.049.Schedel F, Mayer-­Hain S, Pappelbaum KI, Metze D, Stock M, Goerge T, Loser K, Sunderkötter C, Luger TA, Weishaupt C. Evidence and impact of neutrophil extracellular traps in malignant melanoma. Pigment Cell Melanoma Res. 2020;33(1):63–73. doi: 10.1111/pcmr.12818Li Y, Yang Y, Gan T, Zhou J, Hu F, Hao N, Yuan B, Chen Y, Zhang M. Extracellular RNAs from lung cancer cells activate epithelial cells and induce neutrophil extracellular traps. Int J Oncol. 2019;55(1):69–80. doi: 10.3892/ijo.2019.4808Brinkmann V. Neutrophil Extracellular Traps in the Second Decade.J Innate Immun. 2018;10:414–421. doi: 10.1159/000489829.Sangaletti S, Iannelli F, Zanardi F, Cancila V, Portararo P, Botti L, Vacca D, Chiodoni C, Di Napoli A, Valenti C, Rizzello C, Vegliante MC, Pisati F, Gulino A, Ponzoni M, Colombo MP, Tripodo C. Intra-tumour heterogeneity of diffuse large B-cell lymphoma involves the induction of diversified stroma-­tumour interfaces. EBioMedicine. 2020;61:103055. doi: 10.1016/j.ebiom.2020.103055Semenova AB, Shamanova AJu. The microenvironment of invasive carcinomas of the breast of “non-specific” and “specific” types, taking into account the malignancy of tumors (literature review).Ural Medical Journal. 2014;8:23–28.Semenova AB, Shamanova AJu, Shishkova JuS, Dolgushin II, Kazachkov EL, Vazhenin AV. The formation of autologous neutrophils extracellular DNA networks when meeting with tumor cells of breast carcinoma, depending on the degree of malignancy and tumor receptor status. Ural Medical Journal. 2014;8:29–32.Kanamaru R, Ohzawa H, Miyato H, Matsumoto S, Haruta H, Kurashina K, Saito S, Hosoya Y, Yamaguchi H, Yamashita H, Seto Y, Lefor AK, Sata N, Kitayama J. Low density neutrophils (LDN) in postoperative abdominal cavity assist the peritoneal recurrence through the production of neutrophil extracellular traps (NETs). Sci Rep. 2018;8(1):632. doi: 10.1038/s41598-017-19091-2Zhang Y, Wang Z, Lu Y, Sanchez DJ, Li J, Wang L, Meng X, Chen J, Kien TT, Zhong M, Gao WQ, Ding X. Region-­Specific CD16+ Neutrophils Promote Colorectal Cancer Progression by Inhibiting Natural Killer Cells. Adv Sci (Weinh). 2024;11(29): e2403414. doi: 10.1002/advs.202403414